《信息系统分析与设计》课件第2章

第2章信息系统概论2.1广义信息系统

2.2信息系统的概念和特征

2.3信息系统的要素

2.4信息系统的功能

2.5信息系统体系结构2.6信息系统的类型2.7信息系统在信息科学技术中的地位和作用

2.1广义信息系统

2.1.1认识客观系统的两种观点

人们观测事物时既要观测其物质特性又要观测其信息特性。据此，从系统的观点出发，可以把客观系统分为物质系统和信息系统两种类型。信息是物质的属性和表现形式，信息与物质的关系就像波与水一样不可分割，任何一个系统中既包含着物质、又包含着信息。我们在强调系统的物质构成和特性时，可以认为该系统是一个物质系统。如果要强调系统的信息特性，也可以认为这个系统是一个信息系统。所以从这个意义上讲，信息系统就是人们以系统的观点、从信息的角度所观测的客观系统。信息系统是人们认识和把握客观系统的一种观点和方法。从这个观点出发，所有客观系统无一不是信息系统。2.1.2广义信息系统的概念

随着自然的演化和发展，逐步出现了生命、智能动物以至于人类。客观事物中的信息蕴量和信息加工处理能力也逐步由低级向高级、由简单向复杂发展。尤其是现代信息技术的产生和发展，把信息处理能力提高到了空前的水平。这样，在客观世界中就出现了许多以信息的收集、整理、转换、存储、传输、加工为主要特征的客观系统。在这些系统中，虽然存在着一定的物质活动，但物质活动总是处在从属和条件地位，信息活动是系统的主要特征。像人、组织、社会、收音机、电视机、电脑、通信系统等都属于这类客观系统。这类系统以信息活动为其主要特征，并能够对信息进行复杂的加工处理。在这种情况下，物质系统和信息系统已经不仅仅是人们观测客观系统时采取的两种不同观点，而是反映了两种不同类型的客观系统。物质系统是以物质特性及其运动为其主要特征的，像桌子、板凳、楼房、汽车、植物等都属于物质系统。信息系统是指以对信息进行收集、整理、转换、存储、传输、加工和利用为主要目的和特征的客观系统。我们把这个概念所定义的信息系统称为广义信息系统。

2.1.3广义信息系统的结构

广义信息系统的基本要素包括信息和物质。物质是信息系统中的条件性要素，而信息是主体性要素。系统的基本构成包括输入、处理、输出、组织和控制五部分。这些部分组成了广义信息系统的基本结构(见图2.1)。图2.1广义信息系统的基本结构信息系统输入包括信息输入和物质输入两个部分。信息输入是把外部信息输入到信息系统之中，也包括在信息系统内部各子系统和单元之间的信息输入。信息输入包括信息搜集、整理和输入三个步骤。信息输入可以采用手工输入和自动输入两种方式。物质输入是指构建和添购信息系统所需要的技术设备以及耗用材料。

信息系统处理也由信息处理和物质处理两部分构成。信息处理是根据系统的要求对信息所实施的加工、变换、传输和存储等处理。物质处理主要指设备装置在信息系统中的有效运行过程，以及对设备的维护保养等工作。信息系统组织是保证信息系统有序活动的组织过程。同样包括信息组织和物质组织。其中信息组织是信息在信息系统内部的有序活动以及信息相互之间的有机联系；物质组织是指设备装置的布局和结构，以及保证设备装置有效运行所采取的措施。

信息系统输出包括信息输出和物质输出。信息系统一方面输出环境所要的各种有用信息，另一方面也输出市场和用户需要的信息产品和信息服务。整个信息系统需要在有效的控制下方能正常运作。通过信息系统控制，使信息系统按照即定的目标运作和发展。2.1.4广义信息系统的分类

广义信息系统涵盖范围十分广泛，目前对它还没有统一的分类方法。但可以从下述几个方面对广义信息系统进行简要的分类，这种分类并不能涵盖全部的广义信息系统，但可以反映其中的主要方面。

按照自然属性，可以把广义信息系统分为自然型信息系统和构造型信息系统。自然型信息系统是自然形成的，没有或较少参杂人力改造的一类信息系统。像野生动物和自然人就是自然型信息系统；构造型信息系统是人类为了自身的生存和发展需要，所制造的信息系统，计算机、电视机、收款机、电话等都是构造型信息系统。依照所依赖的技术，可以把广义信息系统分为传统信息系统和现代信息系统。传统信息系统是普通人工信息系统或采用传统技术的信息系统；现代信息系统是建立在现代信息技术基础上的信息系统。以计算机和网络通信技术为核心的现代信息技术把信息处理能力提高到了空前的水平。

按照复杂程度，可以把广义信息系统分为简单信息系统和综合信息系统。一般来说，简单信息系统的功能和结构都比较简单，服务面向单一，技术含量较少。像电话机、电视机、收款机、传呼机等；综合信息系统的功能、结构和所采用的技术较复杂，一般能够提供综合信息服务，像社会信息系统、企业信息系统、政府信息系统等都属于综合信息系统。按照服务对象，可以把广义信息系统分为管理型信息系统和非管理型信息系统。管理型信息系统面向组织的信息处理、业务处理以及管理和决策；非管理型信息系统则主要面向科学计算、过程控制、设备检测、智能仪表等应用。像导弹制导、电厂控制、数据检测等都属于非管理型信息系统。 2.2信息系统的概念和特征

2.2.1信息系统的概念

信息系统(InformationSystem，IS)是指利用计算机、网络、数据库等现代信息技术，处理组织中的信息、业务、管理和决策等问题，并为组织目标服务的综合系统。信息系统不同于它所服务的组织系统，信息系统是组织系统的子系统，为组织的目标服务。组织系统是由人、财、物和信息构成的高度综合性系统。在组织系统中交织着复杂的人流、物流、资金流和信息流。而信息系统主要通过加工处理组织内外的各种信息，达到业务处理、企业管理和辅助决策等目的。信息系统存在并分布于组织系统之中，与组织过程密切地交织在一起。组织业务活动中的各种信息流出入于信息系统，通过信息系统对信息的加工处理，为组织目标服务。

信息系统是广义信息系统的一种类型。2.2.2信息系统的特征

1．信息性

信息性是信息系统的显著特征，也是信息系统区别于其它系统的主要特性。信息是信息系统的主体性要素。对信息进行加工处理是信息系统的主要功能；产生对外部系统有用的信息，与环境构成一个有机的信息网络是信息系统的目的。

2．综合性

信息系统的综合性体现在以下几个方面：

(1)具有多种系统形态的综合特征。信息系统既是社会系统又是技术系统。作为企业系统的一个子系统，信息系统服务于企业目标，参与企业管理，企业的管理者、业务人员是信息系统的主导，信息系统具有显著的社会性。信息系统又是一个集中各种技术和方法的技术系统。计算机、通信、数据库、智能处理等现代信息技术无一不在信息系统中发挥作用，因此，信息系统又是一个复杂的技术系统。

(2)信息系统综合了信息和物质两类、多形式的复杂要素。信息要素是信息系统的主体，物质要素是储存和处理信息的条件，这两种要素在信息系统中密切地交织在一起，构成综合性的信息系统。

(3)信息系统的综合性还体现在它与外部环境的关系上。所有信息系统都是开放系统，与外部环境构成和谐的更大范围的系统。信息系统综合了对信息的收集、整理、存储、加工、变换、传输、输出等完整的信息处理过程。任何一个信息系统，必须包括这些处理环节或主要环节。

3．集成性

集成是指把多个相对独立的构件或部分，根据目标的需要构成协调、兼容和相互联系的整体。信息系统是以集成的方式构成的，并存在着系统集成、平台集成和信息集成等多种集成形式。系统集成是指信息系统由多个子系统集成而成。例如，企业信息系统就集成了生产、计划、供应、销售、人事、财务等多个子系统。多个相对独立的信息系统也可以集成为更大规模的信息系统。例如，大庆油田、辽河油田、新疆油田、大港油田、胜利油田等的信息系统可以集成为整个中国石油行业的综合信息系统。平台集成是指在不同的软硬件平台上，构成逻辑和界面一致的信息系统运行平台。信息集成是指信息系统多来源、多形式、多用途的组织内外部信息集成为一体化的组织信息资源。

4．多样性

信息系统具有多种形式。根据功能可以把信息系统划分成信息处理系统、管理信息系统、决策支持系统、办公信息系统、主管信息系统和公众信息服务系统。按照服务领域，有诸如地理信息系统、医院信息系统、航天信息系统、学校信息系统、政府信息系统等不同应用类型的信息系统。信息系统的规模也表现出了多样化，大的有国际信息系统、国家信息系统、区域信息系统等，小的如财务管理系统、工资发放系统、税率计算系统等。

5．演化性

信息系统随着组织的目标、环境和需求的变化而改变，信息系统是发展变化的开放型系统。另外，信息系统的内涵与外延也处在急剧的发展变化过程之中。建立在现代信息技术基础之上的信息系统是近几十年才建立和发展起来的。其应用领域、系统规模和信息处理能力在以惊人的速度向广度和深度发展。可以预测，21世纪信息系统将以更快的速度向纵深发展，整个世界将形成一个综合的、一体化的信息系统。2.2.3信息系统的分类

1)按规模分类

信息系统的规模差异很大。按规模可以把信息系统划分为国际信息系统、国家信息系统、区域信息系统、行业信息系统和局域信息系统。局域信息系统一般是指一个企业、单位、学校、县城、乡镇所建设的信息系统。区域信息系统则是由多个局域信息系统集成的城市或省区信息系统。国家信息系统则是由区域信息系统和行业信息系统集成的一个国家的综合信息系统。一般不会独立开发一个国家信息系统，国家信息系统由一个国家中的所有信息系统集成而成。国际信息系统是跨地区、跨国界的超大型信息系统，是规模最大、结构最复杂的信息系统。

2)按应用分类

按照应用的面向，可以把信息系统分为政府信息系统、金融信息系统、商业信息系统、教育信息系统、医疗信息系统、军事信息系统、科技信息系统、文化信息系统、农业信息系统、纺织信息系统、航天信息系统、建筑信息系统、石化信息系统等。除此之外，根据一些具体的应用类型还形成了某些经典应用的信息系统，例如，地理信息系统、集成制造系统(CIMS)、资源需求计划(MRP)和企业资源计划(ERP)等系统。

3)按功能分类

按信息系统的功能，可以把信息系统划分为信息处理系统、管理信息系统、决策支持系统、主管信息系统、办公信息系统和公众信息服务系统等类型。

2.3信息系统的要素

信息系统是复杂的社会系统，信息系统涉及到多种复杂因素，组织中的各种因素都可能与信息系统有关，概括起来，信息系统涉及的主要因素包括：业务领域、信息资源、信息技术、人员等四大方面。

2.3.1业务领域

业务领域是信息所服务的组织或区域。业务领域可以是一个国家、省区、城市、村镇等区域，也可以是企业、学校、政府、医院、银行等组织。业务领域具有不同规模、不同地域、不同复杂程度。业务领域是信息系统赖以存在的环境。信息系统在确定的业务领域上构建，业务领域规范和约束着信息系统的存在与发展。业务领域处在不断变化和发展的过程中，它的变化和发展必然要求信息系统应跟随着变化和发展。

业务领域是信息系统服务的对象，信息系统是为确定的业务领域服务的。像政务信息系统的业务领域是政府机关，金融信息系统的业务领域是银行，企业信息系统的业务领域就是企业。业务领域的目标规定了信息系统建设的目标，业务领域的变化要求信息系统随之变化。从系统角度看，业务领域也是信息系统重要的构成要素。业务领域的目标将决定着信息系统的目标，并且要成为信息系统目标的依据和要素；业务领域的各种资源将要被信息资源所描述和反映，并且成为信息系统的处理对象和重要的构成要素。信息系统中的信息资源又反过来被业务领域所应用，并成为业务领域信息资源的有机构成部分；业务领域的管理制度、管理方法和业务规则将成为信息系统设计的主要依据和重要内容；业务领域中的各种人员也将成为信息系统的主导要素；业务领域的业务过程要反映到信息系统中，并成为信息系统的加工处理流程，信息系统要参与到业务过程之中，成为业务过程的有机环节。2.3.2信息资源

信息资源是组织活动中经过加工处理有序化并大量积累后的有用信息的集合。随着信息技术的发展和市场竞争的加剧，信息资源已经成为企业的宝贵资源财富，企业在市场中能否处于不败地位，已经越来越依赖于企业信息资源的水平。

信息系统是高效接收、存储和处理信息资源的有效手段，信息系统通过对信息资源的存储、处理、加工和利用，来为组织系统服务。信息系统的信息资源来源于组织系统，并为组织系统服务，同时也成为组织系统的宝贵资源。

信息资源是信息系统的重要要素，在信息系统中对信息资源进行组织、存储和处理成为信息系统的主要设计目标和内容。2.3.3信息技术

信息系统既是一个社会系统，也是一个技术系统，信息技术在信息系统中占有重要位置。从技术观点看，一个信息系统包括通信网络、计算机及相关硬设备、信息系统软件等。信息系统建设可能涉及到的技术有：通信技术、信息网络技术、计算机技术、软件技术、多媒体技术、虚拟现实技术、信息安全技术等。除此之外，信息系统建设还包括信息系统的开发，建模，维护，管理的方法、过程等软技术，这些技术的有效利用是保证信息系统成功开发和应用的必要条件。信息技术既是建设信息系统的条件，也是信息系统的要素。随着信息系统规模的增大、复杂程度的提高，信息系统涉及的技术更为复杂和多样化，信息系统的技术特征也更为突出。可以讲如果没有当代先进、成熟、完备的信息技术为手段，构建复杂的信息系统几乎是不可能的。因此，在强调信息系统的社会特性时，不能忽视信息系统的技术因素。2.3.4信息系统中的人员

人是信息系统的灵魂，是信息系统的主导性要素，正因为有了人，才使信息系统成为一个复杂、多变的社会型系统。信息系统涉及到的人员有：企业经理、业务人员、操作人员、系统维护人员等。人在信息系统中的作用主要表现在以下几个方面：

(1)人是信息系统的掌控者。信息系统的社会性主要体现在人是信息系统的灵魂，信息系统由人来管理和掌控。信息系统作为企业系统的子系统，在企业系统中发挥着其独特的作用。它参与企业的信息处理、事务处理、企业管理和决策，这些活动都必须在人的控制下才能够有序进行，离开人，信息系统将没有任何作用。

(2)人是信息系统的使用者。信息系统的操作、管理、运行、维护等功能都需要人来操作使用。信息系统的数据源需要由操作人员录入到信息系统之中；信息系统对企业的事务处理需要由业务人员操作系统，进行日常事务处理；管理和决策人员需要通过信息系统完成企业管理和辅助决策；信息系统的各种信息可以被企业各种人员随时查询。

(3)人是信息系统的参与者。人是信息系统的主导性要素，是信息系统的有机构成部分。正因为人是信息系统的参与者，所以在信息系统分析和设计中，就要充分考虑人在信息系统中的作用，以及如何有效发挥人在信息系统中的作用。必须明确信息系统的哪些工作由系统完成和实现，哪些工作由人来承担。既不要把信息系统理解为一个全能的自动化系统，把所有工作都交给信息系统，也不能让人承担不该承担的处理任务。

(4)人是信息系统的服务对象。信息系统可以提供人们工作和生活所需要的各种信息，可以代替和协助人们进行事务处理和综合管理。

2.4信息系统的功能

信息系统具有多样性，不同的信息系统具有不同的功能。抽取其共性，信息系统具有信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策四大功能。

2.4.1信息处理

信息处理(InformationProcessing，IP)是信息系统必备的基本功能，是信息系统其他三个功能的基础。信息处理功能一般包括信息的输入、传输、存储、处理和输出等。

1.信息的收集和输入

信息系统是对信息进行加工处理的系统，因此对信息的收集和输入是信息系统应该具备的基本功能。信息的收集和输入需要下述四个基本环节。

1)信息收集

从信息系统的外部和内部广泛地收集信息系统所需要的基础信息，这些信息将是信息系统的信息源。信息源分为内部信息源和外部信息源两类。内部信息源分布于组织各部门的日常业务处理、部门管理和领导决策过程之中，存在于企业的各种报表、账单、凭证、记录、文件、资料之中。外部信息来源于与企业有密切联系的主管部门、工商税务、材料和产品市场、竞争厂家、社会公众信息等信息源。信息收集有多种方式和途径。一种是通过收集人员进行收集和整理的手工方式，企业内部数据的收集大部分需要通过手工方式。这种方式效率低，差错率高，但在没有其他自动化手段时，这又是一种必须采用的方式。另外一种方式是利用社会信息网所提供的信息，随着Internet应用的普及，大量外部信息可以通过这种方式来收集。第三种方式是实时采集方式，通过自动化手段来收集企业系统中的各种自动化生产装置、检测装置上的信息。

2)信息整理

对收集到的信息按照信息归档要求的规范格式，以及信息系统所需要的格式进行整理。信息整理包括对信息的分类、编目、记录、归档等工作。

3)信息输入

把经过整理的信息输入到信息系统之中，一般由业务人员或操作人员通过键盘或其他信息录入装置输入信息。通过网络来的外部信息或实时采集到的信息可以直接进入信息系统，无需再经过手工输入。

4)信息检查

为了保证输入信息的正确性，需要对输入的信息进行正确性检查，只有通过检查的信息才能够被系统采用。

2.信息传输

信息传输是在信息系统内部各子系统之间或信息系统外部和信息系统之间进行的信息传递工作。信息系统分布在企业的各个部门和各个业务处理过程之中，信息系统的各子系统之间存在着广泛的信息联系，要实现信息处理就需要传输信息。信息系统可以直接从外部系统传输信息，也可以把自己的信息传输给外部其他信息系统。信息传输需要通过计算机网络和通信设备来实现。

3.信息处理

信息处理也称为信息加工，它是信息系统最基本的功能。信息系统的作用就是把各种基础信息加工处理成对企业生产经营和管理有用的信息。信息加工有计算、统计、查询、汇总、求模、排序、优化等多种方法。

4.信息存储

信息系统要保存大量的历史信息、处理的中间结果和最后结果，还要保存大量的外部信息。因此，信息系统需要提供信息存储功能。由于计算机的存储能力和数据库技术的发展，信息的存储已经变得十分方便和灵活。一个企业信息系统通过多年的建设，所积累的信息将会成为企业十分宝贵的信息资源财富。

5.信息输出

信息系统经加工后的有用信息需要输出，以被企业生产经营和管理所用。信息有多种输出途径，可以通过显示屏、打印机、语音报话等方式，也可以输出到硬盘、软盘、磁带等存储介质上或输出到其它信息系统中。输出信息的形式也多种多样，可以是文字、图形、报表、微缩胶片等。2.4.2业务处理

企业通过一定的业务过程来实现企业的目标和职能。企业的业务过程伴随着信息处理过程。企业的每一个业务处理过程都会有相应信息的记录和反映，业务处理过程也就是信息的加工处理过程。例如，企业的产品生产过程就伴随着大量的信息处理。计划部门给车间以计划表的形式下达本月产品加工计划，在加工计划中列出了本月产品加工量、原材料的领用量、生产过程的人员用量和产品部件的质量要求等项内容。车间根据生产计划和原材料领用计划，从库房领取加工原材料。在领取原材料的过程中应该填写原材料领用单和材料出库单，材料出库单分三联，库房一联，车间一联，财务部门一联。每天要记录当日的生产量、合格产品数量和不合格数量、职工的出勤人数等生产记录。到月底产品入库前，质量检验员要检验入库的所有产品，并填写产品质量检查记录，对合格产品还要发给产品合格证，只有有产品合格证的产品方能入库。产品入库过程要填写产品入库单和出示产品合格证。最后车间还要统计当月产品生产情况，并上报产品生产情况统计表。在产品加工过程中，生产计划、材料领用单、材料出库单、日生产情况统计表、产品检验记录、产品合格证、产品入库单、产品生产情况统计表等信息就全面地反映了整个产品的加工生产过程。业务处理(BusinessProcessing)是信息系统的基本功能。信息系统通过业务处理来支持企业管理和实现信息系统的目标。根据处理类型，可以把信息系统的业务处理分为联机事务处理和脱机事务处理两种类型。

1．联机事务处理

联机事务处理(On-LineTransactionProcessing，OLTP)也称为实时事务处理(Real-TimeTransactionProcessing，RTTP)，它是指信息系统直接参与业务处理过程，与企业业务处理融为一体。联机事务处理要改变手工的事务处理方式，要考虑计算机与人工的合理结合，使计算机处理成为事务处理的一个有机的组成部分。联机事务处理一般能提高事务处理的效率和质量，并有以下特点：

(1)信息处理与事务处理同时进行。

在联机事务处理方式下，信息处理与事务处理同时进行。信息系统直接参与到事务处理过程之中，信息处理过程与事务处理过程密切交融，信息系统成为事务处理过程的有机组成部分。联机事务处理系统在进行事务处理过程中，同时伴随着信息录入、信息加工处理和信息的输出反馈等处理环节。例如，飞机售票系统属于联机事务处理模式，业务人员在出售机票时，同时需要把购票人的姓名、住址、单位、身份证号码、所乘班机、乘机日期和时间、机票价格等信息输入到飞机售票系统中。系统除了记录这些购票信息之外，同时要从机票数据库中把所出售机票的状态改为“已出售”，而且把购票人信息和已售机票与未售机票信息显示输出。

(2)及时进行事务处理。

联机事务处理的另一个显著特点是及时性。联机事务处理能够实现事务的实时处理，事务处理的实时性一般根据业务要求和所具备的技术水平来确定。例如，飞机联机售票系统一般能够在几秒钟内响应客户的购票要求，几分钟可以处理一张机票的销售工作。现实中联机事务处理的应用实例很多，飞机订票系统、股票系统、学生食堂售饭系统、医院收费管理系统等都采用联机事务处理方式。

2．脱机事务处理

脱机事务处理(OFF-LineTransactionProcessing，OFTP)与联机事务处理正好相反，信息系统不直接参与实际业务处理，只需要把业务处理过程中的有关信息及时地输入到信息系统中，并通过对所输入的信息的加工处理，输出企业管理和决策所需要的有用信息。与联机事务处理比较起来，脱机事务处理对信息录入的时限没有严格要求，信息系统的故障也不会对实际的业务处理过程造成影响。但它一般难以直接提高业务处理的效率和质量。

在大型企业信息系统中，一般是联机事务处理和脱机事务处理两种方式并存。在某些事务或环节上采用联机事务处理方式，另外一些环节上又采用脱机事务处理方式。2.4.3组织管理

信息系统应该支持处于企业中层的组织管理(OrganizationManagement)。从管理职能上看，应该支持企业的计划、统计、生产、质量、技术、工艺、财务、供应、销售、科研、人事、劳资、后勤、党群等全面的中层管理。从管理能力上看，信息系统应该具有对各管理职能信息的收集提取、统计分析、控制反馈和企业中层的结构化决策支持等功能。图2.2是信息系统的二维塔形结构。图2.2信息系统的二维塔形结构图2.2反映了信息系统管理和职能二维层面所表现出来的塔形结构，信息系统除了提供信息处理和业务管理功能之外，还应该提供中层职能管理。一般按职能组织的信息系统，每一个职能管理构成信息系统的一个子系统。在信息系统中包括计划管理、生产管理、人事管理、物资供应、市场销售、财务会计、工艺技术、科研管理、后勤服务等子系统。

图2.3是一个生产物资系统的功能结构，包括市场预测、用户订货、综合计划、物资管理、生产作业计划、生产工作令、生产控制、物资采购、库房管理等模块。图2.3生产物资管理子系统功能结构2.4.4辅助决策

决策是企业管理的重要功能，决策存在于企业战略层、策略层、事务层的各层活动之中。企业高层管理者的主要工作就是进行决策，确定企业的长远发展战略，制定企业的产品开发计划，确定企业的产品销售布局，制定企业的设备改造计划和新技术新工艺计划，制定企业的人才需求和培养计划，这些都需要决策。企业中层也存在多种形式的决策活动。根据企业总体目标和企业的总体发展规划制定部门的发展规划，确定部分人才需求计划，由企业的综合计划分解为部门的作业计划，等等，这同样也需要决策。作为为组织目标服务的组织信息系统，应该具有辅助组织各层尤其是高层决策的能力。信息系统主要解决的是结构化和半结构化企业决策问题，对非结构化决策问题信息系统目前还不能提供全面支持。信息系统只能辅助决策(AssistantDecision)，而不能代替人直接进行决策。

信息系统可以提供与决策有关的系统内外部信息，收集和提供企业有关行为的反馈信息，存储、管理和维护各种决策模型和分析方法，运用模型及分析方法，对数据进行加工分析以求得所需的预测、决策及综合信息，并提供方便的人机交互接口。

2.5信息系统体系结构

2.5.1概述

信息系统体系结构是信息系统各要素按照确定关系构成的系统框架。信息系统的复杂性决定了信息系统体系结构也具有多重性和多面性，从不同的角度信息系统会表现出不同的结构特征。信息系统体系结构建立在组织架构基础上，并在信息系统体系结构中充分反映组织架构。信息系统体系结构包括信息系统的概念结构、信息系统的基础设施结构、信息系统的信息资源结构和信息系统的软件构架等。信息系统的概念结构是从抽象的概念层面表示的信息系统宏观结构；信息系统基础设施结构是信息系统的网络、计算机、相关设备等基础支撑平台的体系结构；信息系统的信息资源结构是信息系统中信息资源要素的关系框架；信息系统软件架构是信息系统软件的结构框架。信息系统体系结构从总体上表现出一定的结构模式和风格，称为信息系统的体系架构模式。图2.4描述了信息系统的体系结构框架。图2.4信息系统体系结构框架2.5.2组织架构

组织架构是构成组织的关键要素和关系的综合描述。组织架构是对一个组织的核心业务流程和关键要素的组织逻辑，通过遵循一系列原理和规则，实施一定的技术，以实现组织业务的标准化的系统框架。信息系统体系结构建立在组织架构基础之上，并且反映组织架构。组织架构是一个组织的宏观逻辑框架，反映了一个组织的目标职能架构和业务架构。

1．目标职能架构

目标职能架构是组织的使命、目标和职能的结构化描述。组织的目标反映组织使命，组织职能需要围绕组织目标来设置，并反映为若干用于实现组织目标的职能域。组织的目标职能架构一般表现为图2.5的塔形结构。图2.5组织目标职能架构

2．业务架构

业务架构是描述一个企业的关键业务要素、业务的结构和相互之间的关联关系的宏观框架。业务架构反映了企业的关键业务及其业务对象、业务目标、业务过程和业务规则。业务对象是业务所要处理的以及涉及的相关企业资源，包括人、原料、信息和产品等。业务目标是业务通过对资源的加工利用所要达到的目的。业务过程是为了完成业务目标，对业务资源加工利用的一组活动流程。业务规则是业务过程应遵循的规范和约束。业务架构还要反映企业业务流的结构模式。2.5.3信息系统的概念结构

信息系统概念结构是从抽象的概念层次表示的信息系统的宏观结构，是对信息系统外在作用特征的宏观描述。信息系统概念结构呈现为管理维、职能维和功能维的三维宏观逻辑结构，见图2.6。图2.6信息系统概念结构

1．管理维

组织管理分为事务管理、策略管理和战略管理三个层次，从管理维度看信息系统也具有与之对应的三个层次。事务管理属于具体的业务管理，一般包括日常办公事务处理、生产控制、辅助设计、生产过程管理和质量检测等；策略管理处在中间层，包括生产经营计划、中短期销售市场预测、综合财务管理及分析、近期企业人才需求等；战略管理属于高层宏观决策层，包括企业战略规划、决策支持、中长期宏观预测、中长期产品市场预测、高层职能管理支持等。

2．职能维

组织具有确定的职能，不同的组织具有不同的职能。一个企业的职能包括计划、生产、市场、供应、财务、人事、技术、设备、工艺、质量等，而学校的职能则包括计划、教学、科研、学生、专业管理、财务、人事、设备、后勤等，医院的职能则包括计划、医务、药物、科研、财务、固定资产、人事、后勤等。

组织的职能要反映到信息系统之中，并且成为信息系统应该具有的管理职能。

3．功能维

功能维表示信息系统向组织提供的各种服务功能。不同的信息系统具有不同的功能，概括起来，信息系统的功能应该具有信息处理、业务处理、组织管理和辅助决策几个方面。2.5.4信息系统的基础设施架构

信息系统的基础设施是支撑信息系统的基础技术平台，包括计算机系统、网络、各种相关信息设备和支撑软件。从层次看，信息系统的基础技术平台表现为物理层、系统层和支撑层三个层次。其中物理层包括网络、通信设备、计算机系统和相关信息设备等硬件设备，是信息系统的物理基础。系统层是以操作系统为主的系统软件，构成信息系统的软件基础。支撑层包括信息系统运行所需要的所有支撑软件，包括数据库管理系统、各种中间件、客户机/服务器软件、Web管理软件、信息系统集成开发环境等。信息系统的基础技术平台由多结点的信息设备构成，这些结点构成了信息系统的拓扑结构，分为点状、线型、星型和网状四种类型。

1．点状结构

点状结构表示信息系统的所有组成部分都集中在一个物理结点上。像简单的账务处理、工资核算、专用收款机等单机系统都属于这种结构。如图2.7所示的单机系统就是一个点状结构系统。图2.7单机构成的点状结构系统

2．线型结构

线型结构表示信息系统的各个结点之间相互独立、相互平等，信息系统所承担的业务处理具有确定的顺序流程，各结点之间有确定的顺序关系。图2.8所示的数字化档案加工系统就属于这种结构。图2.8线型结构示意

3．星型结构

拓扑结构呈星型结构的信息系统由多个结点构成，在逻辑上存在一个处在核心位置的中心结点，该结点常常作为数据存储、事务处理或信息通信的中心。像传统的集中式系统就属于这种结构。星型结构如图2.9所示。图2.9星型结构

4．网状结构

网状结构是大型信息系统较常采用的拓扑结构。在这种结构中，不存在单一的中心结点，各结点形成一个复杂交织的拓扑网络。在网状结构中，可能包含着其他几种拓扑结构，比如可能有多个线型结构和星型结构。图2.10是一个网状结构的例子。图2.10网状结构2.5.5信息资源结构

1．信息资源的组织结构

在信息系统中，通过对信息资源的有效组织，可以减少信息流的混乱程度，提高信息的质量和价值。对信息资源的组织也表现出一定的流程和结构。第1章中我们介绍了信息资源的组织方法，在信息系统中，信息资源一般需要从信息生产者通过一定的途径和环节流向信息资源的使用者，这些环节包括信息源、信息采集、信息整序、信息加工、信息传输、信息存储，直至信息到达信息资源的使用者手中，如图2.11所示，这个过程表现出有序的信息资源流的组织结构。图2.11信息资源流组织结构

2．信息资源的存储结构

信息资源在信息系统中具有确定的结构，信息资源存储结构是信息系统体系结构的重要组成部分，也是信息系统设计中需要重点考虑的问题。目前在信息系统中，信息资源的存储主要采用文件、数据库、数据仓库三种方式，其中数据库是最普遍、最重要的信息资源存储形式。

1)信息资源的文件存储结构

在计算机系统中，文件是有组织的数据的集合。文件的结构是由数据元素组成记录，由记录组成文件，所以，也可以说文件是记录的集合。根据对文件中记录的访问方式，又可以把文件分为顺序文件、随机文件和索引文件三种形式。顺序文件中的记录按顺序存放，对文件中的数据需要按照记录的顺序来访问。随机文件则是可以随机访问文件中的各项记录。索引文件是为了便于文件访问，给文件建立一张索引表，由文件索引表来记录各个逻辑记录和物理存放位置的关系，通过索引表就可以方便地找到一条逻辑记录在文件中的物理位置。文件存储是早期计算机信息系统存储信息的一种方式，数据库技术出现后，文件存储方式逐步被数据库技术所取代，但在一些小型信息系统、专用信息系统或者对处理效率有特殊要求的信息系统中，仍然采用文件存储方式。

文件存储结构需要确定文件的类型、文件数目、文件之间的逻辑关系。

2)信息资源的数据库存储结构

数据库是在文件系统的基础上出现的一种新型的数据存储组织形式。数据库是在计算机系统中组织、存储，并能够供用户方便使用的相关联的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户所共享。整个数据库的建立、运用和维护均由数据库管理系统(DBMS)统一管理和控制。用户能够方便地定义数据和操纵数据，并保证数据的安全性、完整性，保证多个用户对数据的并发使用及发生故障后的数据库恢复。信息资源的数据库存储结构可以分为集中式存储结构和分布式存储结构两种类型。

(1)集中式结构。信息资源的集中式存储结构是指把信息系统中的所有信息资源集中存储在一个物理结点上的存储结构。用户可以通过信息系统在其他结点访问数据库中的数据。

信息资源存储的集中式结构具有数据的组织和存储方式简单、数据便于集中管理和维护等优点，但集中式结构的缺点在于数据存储结构与数据的自然分布模式不一致，数据加工处理效率低，网络传输量大，数据安全性过于依赖数据库结点等。

信息资源的集中式结构仍然需要确定信息资源中所包括的各数据实体，以及数据实体相互之间的逻辑关系。

(2)分布式结构。信息资源的分布式存储结构是利用分布式数据库技术，把信息系统中的信息资源分布存储在不同的计算机结点上，利用计算机网络连通这些计算机结点，使信息系统形成一个地域分布、逻辑一体的信息资源体系。在任何一个结点上，可以访问和处理整个系统中的信息资源。

由于客观实际中信息本身是分布的，因此，信息资源的分布式存储结构是与信息资源实际结构相一致的一种结构模式。信息资源分布式存储结构的信息安全性和健壮性也优于集中式结构，因为信息资源是分布存放的，当一个结点出现故障，不会造成信息资源的全局性瘫痪。信息资源分布式存储结构需要分布式数据库技术的支持，保证数据的全局一致性是分布式存储结构需要特殊解决的问题。

3)信息资源的数据仓库存储结构

1992年，WilliamH.Inmon在《建立数据仓库》一书中首先提出了数据仓库的概念：数据仓库是管理决策过程中面向主题的、集成的、稳定的、与时间相关的数据集合。数据仓库提供集成化的和历史化的数据；它集成种类不同的应用系统，并从事物发展和历史的角度来组织和存储数据，以供企业信息化和信息的分析处理之用。

数据仓库技术是为了满足高层决策者的需要而出现的一种系统化的解决方案，它建立在数据库技术、联机分析处理技术和数据挖掘技术的基础之上。数据仓库系统的体系结构有不同的实施方案，图2.12是斯坦福大学提出的一种有代表性的数据仓库的体系结构。最低层为信息源，信息源来自于数据库、文件、知识库等。连接信息源的是包装器和监视器，包装器负责把信息从信息源的数据格式转换为数据仓库系统使用的数据格式和数据模型，监视器负责自动监测信息源中数据的变化，并把这些变化上报给集成器。集成器负责对信息源来的信息进行过滤、总结、合并，并把集成处理之后的信息提交给数据仓库。图2.12数据仓库的体系结构2.5.6信息系统的软件架构

信息系统的软件架构是信息系统中用来管理信息资源，面向企业业务和管理服务的软件结构。软件架构是信息系统体系结构中软件的各子系统按照确定的关系构成的逻辑框架。子系统是对软件分解的一种中间形式，也是组织和描述软件的一种方法。由多个子系统构成完整的信息系统软件。信息系统软件架构设计是把信息系统的软件分解为多个子系统，并确定各子系统及其相互关系的工作。软件架构一般呈现出层次结构模式，常见的为四层结构，见图2.13。应用层是开发的软件所在的层次，它直接服务于信息系统的应用领域。应用层又分为专用应用层和通用应用层。专用应用层中的子系统直接面向具体应用，通用应用层中的子系统可以被专用应用层的多个子系统所引用，具有通用性。中间件层放置支撑系统运行的有关中间件，像通信工具、数据库引擎、分布对象机制等。系统软件层则放置操作系统、低层协议等系统软件。软件架构设计时应主要考虑应用层的软件架构设计。图2.13软件的四层结构模式信息系统软件架构需要根据信息系统需求结构得到初步的软件架构，并在此基础上对其进行分解和细化。完整的软件架构还要在满足业务逻辑的基础上考虑系统逻辑，并确定在所选定的信息系统体系结构下不同层面和系统拓扑结构下不同节点的软件架构设计。2.5.7信息系统的体系结构模式

信息系统结构中的基础设施架构、信息资源架构和软件架构综合性地表现出具有确定风格的结构框架，把这种具有一定风格的结构框架称为信息系统体系结构模式。信息系统体系结构模式与信息系统基础设施架构、信息资源架构和软件架构存在密切关系，决定着这些架构中的要素和关系。在设计信息系统结构时，需要确定信息系统的体系结构模式。常见的信息系统体系结构模式有集中模式、文件服务器模式、客户机/服务器模式、浏览器/服务器模式和应用服务器模式。

1.集中模式

集中模式由一台中心机和多台客户终端构成系统的基础设施架构，信息系统的所有资源都被集中放置在中心机中，用户通过本地或远程终端访问系统。终端仅承担着信息的输入/输出作用，没有任何加工处理能力，所有加工处理工作由中心机承担。集中模式是20世纪70年代到80年代中期信息系统普遍采用的结构模式，当时主要的计算机系统大多是大中型机。所有程序和数据都被放置在中心机中，用户通过终端来使用系统。集中模式见图2.14。图2.14集中模式集中模式有两个缺点：①系统的结构模式与信息和处理的分布方式不相一致；②主机成为系统的瓶颈，这是因为一方面主机的运行负担太重，另一方面，一旦主机出现故障整个系统就会瘫痪。

2.文件服务器模式

文件服务器模式是由微机或工作站通过网络与文件服务器相连接所形成的一种体系结构模式。在这种模式下，文件服务器以文件的方式对各工作站上要共享的数据进行统一管理。所有的应用处理和数据处理都发生在工作站一端，文件服务器仅负责对文件实施统一管理，从文件服务器共享磁盘上查找各工作站需要的文件，并通过网络把所查找到的文件发送给各工作站。整个信息处理和计算任务都在微机或工作站上完成，最后，工作站把处理完的结果再以文件的形式回送给文件服务器。文件服务器模式见图2.15。图2.15文件服务器模式文件服务器模式利用微机和网络通信技术实现数据共享。在集中模式的基础上前进了一步。但是，文件服务器模式仍存在以下明显不足：

(1)不能均衡计算能力。用户所获得的计算能力受到了工作站能力的限制，工作站无法利用文件服务器或其它工作站来协助自己完成相应的计算任务。

(2)文件服务器成为整个系统的瓶颈。各个工作站均要存取文件服务器上的文件数据，当工作站数目增加时，系统的效率会急剧下降。

(3)网络的传输开销过大。所有数据均要以文件形式从文件服务器发送到工作站上，网络上数据传输量过大。

(4)数据的完整性和安全性不能得到保证。这种方式是以文件为单位进行管理的，数据的安全性和完整性得不到根本保证。

3.客户机/服务器模式

客户机和服务器描述从逻辑上是相互独立，并进行协同计算的两个逻辑实体。客户机作为计算的请求实体，以消息的形式把计算请求发送给服务器。服务器作为计算的承接实体，接收到客户机发送来的计算请求之后，对计算进行处理，并把最后处理的结果以消息的方式返回给客户机。一般在客户机/服务器模式中，客户机和服务器由不同的物理机承担，并且可能是一个服务器多个客户机或多服务器多客户机结构。在信息系统结构中，客户机/服务器模式被作为一种典型的体系结构模式，它描述信息系统的不同逻辑体或不同结点在系统结构中承担不同的职能，以及相互之间处理和联系的方式。客户机/服务器模式的结构见图2.16所示。图2.16客户机/服务器模式客户机/服务器模式的优点如下：

(1)极大地提高了系统的运行效率；

(2)可以对系统的功能进行合理有效的分配；

(3)提供了数据的集中监控管理能力；

(4)提供了平滑式的升级能力。

客户机/服务器模式的不足为：

(1)客户端和服务器的逻辑处理分配存在两难问题；

(2)客户端需要承担部分业务逻辑处理，增大了客户端的开发成本；

(3)不能适应Internet的应用需要。

4.应用服务器模式

应用服务器模式也被称为三层体系结构模式，采用与三层处理逻辑对应的三级体系结构。该模式是在客户机和服务器两层模式之间增加了一个应用服务器的中间层，以与三层处理逻辑直接对应。应用服务器模式的结构见图2.17。图2.17应用服务器模式在这种模式中，界面处理逻辑、业务处理逻辑和数据处理逻辑分别处于独立的三个层面，客户机主要承担界面处理逻辑。数据库服务器承担对数据库的集中管理，而把中间逻辑归给应用服务器，包括对象管理、事务管理、安全管理、空间管理以及各种访问服务。这种模式克服了客户机/服务器模式的弊端，使系统的体系结构与处理逻辑相对应，提高了系统的伸缩性和灵活性。

应用服务器模式出现之后，因其灵活性强和适应性广而得到了多个软件厂商的支持和广泛使用，并且出现了体系结构由三层向多层发展的趋势。可以根据具体需要，把应用服务器层再分解成满足系统体系结构需要的多个层次，以更符合应用实际。

5.浏览器/服务器模式

为了适应Interent的应用需要，将信息系统应用于Interent环境，出现了浏览器/服务器(Browser/Server，B/S)模式的新型体系结构模式。B/S模式是一种典型的三层结构模式，分为表示层、功能层和数据层。

1)表示层

表示层为Web浏览器，在普通微机上安装IE或其他Web浏览器。Web浏览器仅承担网页信息的浏览功能，以HTML的超文本格式实现信息的浏览和输入，没有任何业务处理能力。

2)功能层

由Web服务器承担业务处理逻辑和页面的存储管理功能。Web服务器接收从客户浏览器来的任务请求，并根据任务请求类型执行相应的事务处理程序。如果是数据请求，则根据数据请求条件，与数据库连接，通过SQL等方式向数据库服务器提出数据处理请求，并且把数据处理结果提交回Web服务器，再由Web服务器将结果翻译成HTML和相应的脚本语言，把结果传送回提出请求的浏览器。

3)数据层

在数据层由数据库服务器承担数据处理逻辑。其任务是接收Web服务器对数据库服务器提出的数据操作请求，由数据库服务器完成数据的查询、修改、统计、更新等工作，并把对数据的处理结果提交给Web服务器。

浏览器/服务器模式的结构见图2.18。图2.18浏览器/服务器模式示意图与客户机/服务器模式相比较，浏览器/服务器模式有以下优点：

(1)跨平台。运用HTTP标准通信协议组、统一客户端软件、统一界面，使得在B/S下的应用程序可以在所有与Internet连接的软硬件平台上运行。

(2)清晰的三层结构。界面处理逻辑、业务处理逻辑和数据处理逻辑分配在三个层面上。

(3)容易维护。由于浏览器模式下所有业务处理和界面处理程序均在服务器一方，因此维护方便。

B/S模式也存在不足，表现在Web服务器负担过重，尤其是业务逻辑复杂和处理量大的情况下，Web服务器的处理能力成为影响系统效率的关键因素。另外，服务器也成为信息的瓶颈。2.5.8分布架构技术

信息系统的体系结构需要架构技术的支持。随着计算机技术的飞速发展，近年来出现了多种用于构架信息系统结构和软件体系结构的分布架构技术，常见的分布架构技术有CORBA、DCOM和EJB等。

CORBA是由OMG组织制定的。1991年OMG发布CORBA1.1规范，其中引入了接口定义语言和应用编程接口，允许客户服务器对象与指定的对象请求代理(ORB)进行交互。1994年OMG发布CORBA2.0规范，重点定义了ORB如何与来自不同服务提供商的对象进行交互。CORBA为解决企业集成提供了规范。它提供如下支持：从通用的台式应用系统中存取分布信息和资源；使已有的企业数据和系统作为网络资源来利用；通过集成企业的特殊应用和功能，增强通用的台式应用系统的能力；支持软件可重用，集成新的技术和新的资源。虽然CORBA成功地定义了一种与语言无关的通信方式，但它却把实现ORB的任务留给了供应商，从而给ORB之间的互操作性带来了麻烦。

DCOM是微软的COM组件的分布式扩展，它是通过远程过程调用(RPC)来支持远程对象调用的。一个COM对象可以支持多个接口，每个接口代表同一个对象的不同行为或视图，客户程序通过获取接口对象指针来实现与COM对象之间的交互。由于COM接口标准的内存规范是二进制级别的，因此它允许集成用不同语言编写的二进制组件。但是，如果要用DCOM来开发分布式应用程序，则所有节点均必须运行在Windows操作系统下。

EJB(EnterpriseJavaBean)是J2EE的一部分，它定义了一个用于开发基于组件的企业多重应用程序的标准。其特点包括网络服务支持和核心开发工具(SDK)。EJB是sun的服务器端组件模型，最大的用处是部署分布式应用程序，类似微软的COM技术。凭借Java跨平台的优势，用EJB技术部署的分布式系统可以不限于特定的平台。EJB服务器往往还提供了负载均衡和安全性。2.5.9面向服务架构SOA

1.SOA的含义

面向服务架构(ServiceOrientedArchitecture,SOA)是近年开始受到重视的一种构建软件体系结构的思想和方法，其基本思想是在网络环境下，以服务来建立不同应用系统各软件单元之间的联系，以构成在广域环境下的应用建构、松耦合的软件体系结构。

SOA的基本要素有以下四个方面：

1)服务提供者

服务提供者是一个可以执行的软件单元，它可以接受并执行服务请求者的服务请求。服务提供者把自己的服务和接口规则发布到服务注册中心，以便服务请求者发现和访问。

2)服务注册中心

服务注册中心是一个在广域环境提供服务目录和接口规则的中介，服务请求者可以通过服务注册中心查找和定位服务。

3)服务请求者

服务请求者是请求服务提供者的服务的软件单元，它从服务注册中心定位所要的服务，与该服务实现绑定，并接受服务提供者所提供的服务。

4)服务契约

服务契约是服务请求者和服务提供者之间交互方式的规范，服务请求者根据该规范来请求服务。

2.SOA的基本特征

1)松散耦合

服务请求者到服务提供者之间的绑定与服务之间是松耦合的，服务提供者的实现语言、部署平台等技术细节对服务请求者透明，服务请求者通过消息机制把服务规约发送给异地的服务提供者，服务提供者在异地进行服务计算，并通过消息把计算结果以服务返回给服务请求者。

2)服务可重用

服务可被多次重复使用，服务可被不同请求者使用，这样一方面使得服务变得十分灵活，同时又极大降低了开发成本。

3)服务位置透明

在服务契约中仅提供所能提供的服务功能和接口规约，服务的位置对服务请求者是透明的。服务请求者不知道是谁提供的服务，在什么地方提供的服务。使得服务处于抽象的业务功能层，实现了服务与平台及部署的分离。

4)服务的自治性

服务是由组件组成的组合模块，是自包含的。服务完全控制它所封装的逻辑，在其所控制的范围内，执行时不会依赖其他服务。SOA架构强调服务实体的自我管理和恢复能力。

3.WebService

WebService是在互联网上实现SOA的一种典型技术，以Web服务作为组件，在互联网上实现不同应用之间跨平台的程序通信。WebService的基本角色有服务请求者、服务提供者和服务注册中心三个方面。服务提供者把所能够发布的Web服务的网址和服务规范发送给服务注册中心UDDI(UniversalDescriptionDiscoveryandIntegration)，服务请求者从UDDI获取Web服务的网址和服务规范信息，并通过互联网获得Web服务。WebService基于Web技术和规范，遵从HTTP协议。UDDI的注册信息目录用可扩展标记语言XML(ExtensibleMarkupLanguage)描述。服务提供者利用服务描述语言WSDL(WebServiceDescriptionLanguage)来描述网络位置、输入输出数据流、数据类型等信息。服务提供者和服务请求者按照简单对象访问协议SOAP(SimpleObjectAccessProtocol)进行信息交互。因此，HTTP、XML、WSDL、SOAP和UDDI是WebService的五大核心技术。

2.6信息系统的类型

信息系统的类型可以分为信息处理系统、管理信息系统、决策支持系统、主管信息系统、办公信息系统、公众信息服务系统等。信息系统大多以综合形式出现，但这几种类型属于信息系统的基本类型。

2.6.1信息处理系统

1.信息处理系统的概念

信息处理系统(InformationProcessingSystem，IPS)是指运用现代信息处理技术，对企业的事务和基本信息进行加工处理，以提高事务处理效率和自动化水平的信息系统。信息处理系统也被称为数据处理系统(DataProcessingSystem，DPS)或业务处理系统(TransactionProcessingSystem，TPS)。信息处理系统是信息系统早年的产物。20世纪50～60年代在信息处理领域，人们利用计算机快速、可靠和自动的特点，把事务处理中的大量信息处理工作交由计算机来完成，以减轻人工劳动强度，提高事务处理的工作效率。当时出现的信息处理系统有数据更新系统、记账系统、状态报告系统、综合统计系统等。

信息处理系统是信息系统的基础和核心。业务和信息处理是每一个信息系统必须具备的基本功能，管理信息系统、决策支持系统和办公信息系统无论功能多么复杂，形式多么繁多，它们都是以信息处理为其共同基础的。信息处理系统也是信息系统的一种重要形式。信息系统虽然向着复杂、综合方向发展，但也同样存在许多功能简单、应用单一的信息系统。这些系统一般仅具有信息处理和某一个专业领域的业务处理功能，不支持全面的组织管理和综合决策。像财务核算系统、设备管理系统、物资进销存管理系统、工程预决算系统、股票管理系统等。

2.信息处理系统的特点

信息处理系统具有以下特点：

(1)处理的对象是组织中的业务和基本信息。IPS的处理对象是业务过程中的各种信息。它较少涉及组织中的综合管理和决策问题，不重视模型和方法的运用，属于典型的数据驱动型系统。

(2)追求处理效率和自动化。IPS主要解决人工事务处理过程中的低效率问题。在IPS中引入计算机和通信技术提高了信息处理的效率，把人从繁重的事务处理过程中解脱出来。

(3)方法简单。IPS主要把事务处理中那些方法简单、流程固定的问题转由计算机处理。IPS一般不涉及过多的模型、综合管理和决策问题。

(4)属于信息系统的基础。现代信息系统虽然功能繁多，结构复杂，系统庞大，但信息处理仍然是现代信息系统的基础，在任何时间信息系统都离不开信息处理，而且信息处理总是信息系统中的主要处理工作。除了作为信息系统的重要组成部分之外，许多信息处理系统本身就是独立的信息系统。

3.几种典型的信息处理系统

1)数据更新系统

数据更新系统能够实时或定期对系统中的业务数据进行更新，以反映最新的业务动态。数据更新系统具有简单的数据更新能力，一般不具备控制、管理、预测、决策功能。20世纪50年代美国航空公司SABRE建立的预约订票系统就是一个典型的数据更新系统。该公司在当时每天有近千个航班7万多个座位，在世界各地有1000多个售票点。由这些售票点按照预先分配的比例预售所有机票。由于各个地区的乘客分布不均匀，以及实际乘机的人数无法事先掌握，因而经常出现有的售票点的机票已经卖空，而有的售票点票卖不出去的情况，这样就严重影响了航班的载客率。为了提高航班载客率，公司决定开发预约订票系统。该系统能够及时对各个售票点的售票数据进行更新，在各个售票点之间调节和分配机票的余缺，并可以在任意一个航班售票点查询航班的变动情况。这个系统的建立，极大地提高了美国航空公司的航班载客率，同时改善了公司的经营管理状况。美国航空公司的预约订票系统实现了各个售票点之间的数据传送和更新，但这个系统不提供售票业务中的收费、预约、订票等联机处理，也不能够动态预测各个售票点的机票预售情况。因此，该系统仅是一个简单的数据更新系统。

2)记账系统

记账系统通过计算机管理各种账表，一般具有自动记账、存储账表、账目汇总、账表输出等功能。记账系统是应用十分普遍的一种信息处理系统。美国芝加哥JohnPlain公司的账务系统是最早的记账系统，该系统实现了电子记账、电子对账和账务查询等功能。我国从20世纪80年代开始财务账务系统的开发和应用，出现了通用账务系统、行业账务系统和企业专用账务系统等多种形式。图2.19是笔者开发的一个行业账务系统的示意图。图2.19账务处理系统示意图

3)状态报告系统

状态报告系统是一种能够随时或定期报告业务工作状态的信息处理系统。这种系统可以报告生产状态、物资库存状态、设备运行状态、服务状态以及人员的工作状态等。美国IBM公司在20世纪60年代开发的为该公司计算机生产过程服务的生产状态报告系统是状态报告系统的一个成功范例。1964年，IBM推出了中型计算机IBM360系统。这个系统需要1.5万种不同的部件，而且每一个部件又有多个元器件。IBM的加工基地遍布美国各地。组织生产要求能够及时掌握各种元器件和零部件的生产情况和库存情况。IBM为了满足计算机生产的需要，开发了生产状态报告系统。这个系统能够监视每一个部件的生产过程，并定期向各个生产基地报告各种零部件的生产和库存情况。这个系统为IBM公司在全国范围内统一组织生产提供了保证，大大地缩短了生产周期，降低了生产库存，提高了资金的周转速度。

4)数据统计系统

数据统计是政府进行宏观决策，制定国家发展战略的重要依据。提高数据统计效率和数据统计的准确性是数据统计追求的目标。数据统计系统利用计算机和通信网络技术收集分布在不同地域环境下的各种数据，利用计算机对数据进行快速统计计算，及时得出统计结果。数据统计系统已经广泛应用在国民经济的各个领域。2.6.2管理信息系统

1.管理信息系统概念的提出及演化

在信息处理系统得到广泛应用之后，随着企业全面管理的推进，信息处理系统的缺陷和不足也就明显地暴露出来。信息处理系统主要是把事务处理中的信息处理工作交由计算机来处理，以提高信息处理的效率。它并没有支持企业的全面管理和辅助企业的决策。在市场竞争中提高企业的综合实力和竞争力的关键因素恰恰不是仅仅提高企业事务处理过程中的信息处理能力，而是如何提高企业的管理水平和决策的成功率。这样，旨在支持企业全面管理的管理信息系统在20世纪70年代就应需而生。管理信息系统概念最早出现在1970年，30多年来，人们对管理信息系统的认识经过了一段逐步深化的过程。1970年瓦尔特·肯尼万(WalterT.Kennevan)最早给管理信息系统下的定义是：管理信息系统是“以书面或口头的形式，在合适的时间向经理、职员以及外界人员提供过去的、现在的、预测未来的有关企业内部及其环境的信息，以帮助他们进行决策。”这个定义强调了管理信息系统通过及时提供各种信息以支持企业管理，但它没有对管理信息系统提出现代信息技术要求，因此，含义比较宽泛。1985年高登·戴维斯(GordonB.Davis)给管理信息系统下了一个十分经典的定义：管理信息系统是“一个利用计算机硬件和软件，手工作业，进行分析、计划、控制和决策的模型，以及数据库的用户—机器系统。”这个定义明确了管理信息系统的功能是为企业的管理和决策服务，并且强调管理信息系统必须以计算机等现代信息技术为基础。这个定义被作为20世纪80年代中期之后管理信息系统的经典定义。我国长期从事管理信息系统教学和研究的复旦大学薛华成教授在他的《管理信息系统》(清华大学出版社1999年出版，第三版)中给管理信息系统下的定义是：“一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。”从以上定义可以看出，到20世纪80年代中期之后，所谓管理信息系统，就是建立在计算机、通信网络为代表的现代信息技术基础之上，面向组织的业务、管理和决策的综合信息系统。这种观点在当时的学术界被基本认同，并形成了管理信息系统学科，全国几十所大学开设了管理信息系统专业。

对管理信息系统的这种界定存在值得质疑的地方。首先从应用角度看，各种企业为了提高自身的竞争力，纷纷投入资金开发企业信息系统，这些企业信息系统都被称为管理信息系统。但最后所开发的结果，很少有能够支持企业的全面管理，尤其是高层决策的。这样，所谓的管理信息系统并不真正具备管理信息系统的特征，而且这种现象具有普遍性。另外，从学科角度看，按照管理信息系统的定义，应该能够支持企业的各级决策，尤其是高层决策。但决策支持涉及到专家系统、人工智能等多种学科的交叉联合，并且决策支持存在许多短期难以突破的重大理论问题，这就需要设置专门学科进行重点研究。决策支持系统学科也就是在这种背景下诞生的。决策支持系统的出现，就自然要求学术界理清它与管理信息系统之间的关系。在这个问题上出现了两种不同的学术观点。一种观点认为：决策支持系统属于管理信息系统的一个分支学科，管理信息系统比决策支持系统的内涵更广泛；另一种观点认为，决策支持系统具有其特殊的研究对象和内涵，管理信息系统和决策支持系统不能相互包含，应该是交叉并等关系。管理信息系统主要支持组织的业务处理、组织管理和和较简单的中底层决策，而复杂的高层非结构化决策由决策支持系统负责。因此，笔者赞同把管理信息系统定义为：管理信息系统(ManagementInformationSystem，MIS)是建立在现代信息技术基础之上，面向组织的全面管理和简单决策的信息系统。

2.管理信息系统的功能

按照以上理解，管理信息系统应该具有以下基本功能：

(1)信息处理功能。管理信息系统能够收集组织中的生产、经营和管理所需的各种信息，并对这些基础信息进行有效的加工、存储、传输等处理。

(2)业务处理功能。管理信息系统能够提供组织中的各种业务处理，包括日常办公处理、生产过程检测和控制、质量控制、人员分工安排、原料采购、库房业务处理、产品销售等。

(3)综合管理功能。管理信息系统能够支持企业的中层管理，包括计划、调度、生产、技术、工艺、设备、供应、销售、质量、科技、人事等，并能够进行分析、控制、检测等。

(4)简单决策功能。管理信息系统能够利用数学等形式化方法，进行企业的生产、经营和管理的预测和辅助企业的结构化决策。管理信息系统主要支持低层和中层的简单决策，对高层非结构化决策一般不提供支持。

3.管理信息系统的逻辑结构

管理信息系统属于信息系统的一种类型，其逻辑结构亦呈三维结构，见图2.20。管理信息系统对策略层和业务层提供管理，一般对战略层不提供全面支持，战略层由决策支持系统或主管信息系统提供支持。管理信息系统能够提供企业中的计划、生产、物资、技术、工艺、质量、销售、设备、科技、人事、财务等方面的综合管理，具有信息处理、业务处理、综合管理和简单决策等功能。管理信息系统的支撑平台包括计算机、信息网络、辅助设备等硬件系统和操作系统、数据库系统、开发环境和工具、中间件等软件系统。系统支撑平台是管理信息系统的重要组成部分，与管理信息系统构成和谐的一体化系统。

4.管理信息系统的基本特征

管理信息系统具有以下特征：

(1)信息处理是管理信息系统的基本功能。管理信息系统能够提供对信息的收集、储存、加工、传输等处理。管理信息系统具有信息处理系统的全部功能。

(2)面向组织的策略层。管理信息系统的处理对象是企业全面管理过程，包括企业的计划、生产、质量、物资、销售、财务、人事等。因此，管理信息系统主要面向企业策略层。

(3)追求企业综合管理效益。管理信息系统在信息处理系统的基础上，通过全面管理以提高企业的综合管理水平，追求企业整体管理的综合效益。

(4)支持简单决策。管理信息系统虽然能够辅助企业决策，但主要处理的是企业中模型固定、方法确定的结构化决策问题，半结构化和非结构化决策问题一般交由决策支持系统进行处理。

(5)运用综合性方法和技术。管理信息系统涉及到管理模型、算法、信息处理技术等综合性的方法和技术。另外，管理信息系统的开发是一个复杂的系统工程，需要遵循工程化方法。图2.20管理信息系统的逻辑结构2.6.3决策支持系统

1.决策支持系统的提出

管理信息系统把信息系统的处理能力和水平提高到了一个新的层次，使信息系统能够面向企业的全面管理，并具有业务处理、管理和支持简单决策的功能。但是，管理信息系统主要处理的是简单决策问题，不强调对企业高层决策的全面支持。而企业发展在很大程度上决定于企业高层决策，企业高层决策大部分属于半结构化和非结构化问题，管理信息系统并不支持企业这类决策。随着信息系统向纵深发展，人们逐步认识到信息系统在解决复杂管理问题的过程中，由一个系统一揽子解决管理领域中的所有问题，既难度大而且不符合人们认识和解决问题的一般规律。人们在解决复杂问题时，一般需要把复杂问题分解成多个相对简单的子问题，然后有针对性地对各个子问题进行研究和解决。这就是化整为零、各个击破的系统化方法。基于这种思想，人们从信息系统中分离出决策支持系统这个分支，来专门研究和解决企业各级、各类决策问题。

决策支持系统的提出是理论和技术发展的必然。绝大部分决策问题属于不确定的定性问题，用传统的数学和逻辑的方法无法解决。解决这类问题需要人工智能、专家系统和知识工程等理论和方法。20世纪80年代发展起来的知